食品微生物：第2章_微生物主要类群（2）放线菌、蓝细菌等

1、第2章 微生物主要类群及其形态与结构,2 放线菌(Actinomycetes,2021/2/25,食品学院 王丽,2,放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物， 只不过其细胞形态为分枝状菌丝,2 放线菌（Actinomyces,放线菌是1877年合兹首先在牛体内发现的,是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。也可将之定义为一类主要呈丝状生长和以孢子繁殖的G细菌,2021/2/25,食品学院 王丽,3,2021/2/25,食品学院 王丽,4,放线菌的分布,放线菌广泛分布在含水量较低、有机物较丰富和呈微碱性的土壤中,1克土壤中可存在数万数百万个孢子。 一般， 肥沃土 贫瘠土 农田

2、 森林 中性偏碱土壤 酸性土壤 含水低土 含水高土,2021/2/25,食品学院 王丽,5,放线菌与人类的关系,关系密切,1.多数属于有益菌,1）腐生型放线菌在自然界物质循环中起很重要的作用。-分解者,2021/2/25,食品学院 王丽,6,2）生产抗生素(Antibiotics)的主要微生物 据估计，全世界近万种抗生素约70是放线菌的次生代谢产物,3）筛选到许多新的生化药物 Eg.抗癌剂、酶抑制剂、抗寄生虫剂、免疫抑制剂和农用杀虫（杀菌）剂等,4）是许多酶、维生素等的产生菌,2021/2/25,食品学院 王丽,7,6）在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用,7）具有极强的分解

3、纤维素、石蜡、角蛋白、琼脂和橡胶等的能力，故它们在环境保护、提高土壤肥力和自然界物质循环中起着重大作用,5）Frankia（弗兰克氏菌属）对非豆科植物的共生固氮具有重大作用,2021/2/25,食品学院 王丽,8,1）寄生型的放线菌可引起人、动物和植物的许多疾病，eg.肺部感染、皮肤病、脑膜炎,2.危害,2）具有特殊的土腥味（土霉素的味道），主要由放线菌产生的土腥味素所引起的。可使水、食品变味，也能破环棉毛织品、纸张等,2021/2/25,食品学院 王丽,9,单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成； 菌丝直径与杆菌类似，约1um； 细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染色阳性（少数阴性）； 细胞的结构与细菌

4、基本相同， 按形态和功能可分为营养菌丝、气生菌丝和孢子丝三种,放线菌的形态与构造,2021/2/25,食品学院 王丽,10,2021/2/25,食品学院 王丽,11,孢子丝生长到一定阶段，成熟后孢子就单个释放。孢子的形状、颜色和孢子表面状况等也是菌种鉴定的重要依据,垂直,弯曲,丛生,单轮（无螺旋,松螺旋,紧螺旋,单轮（有螺旋,双轮（无螺旋,2021/2/25,食品学院 王丽,12,放线菌的繁殖方式,繁殖方式,无性孢子,菌丝断裂 (多见于液体培养,2021/2/25,食品学院 王丽,13,菌落形态,能产生大量分枝和气生菌丝的菌种（如链霉菌Streptomyces,不能产生大量菌丝体的菌种（如诺卡

5、氏菌Nocardia,菌落质地致密，与培养基结合紧密，小而不 蔓延，不易挑起或挑起后不易破碎,粘着力差，粉质，针挑起易粉碎,放线菌的菌落特征,放线菌的菌落一般是圆形、光滑或有许多皱褶，放线菌的菌落特征与其细胞结构有关,2021/2/25,食品学院 王丽,14,第2章 微生物主要类群及其形态与结构,3 蓝细菌,2021/2/25,食品学院 王丽,16,蓝细菌也称蓝藻或蓝绿藻（blue-green algae），是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素a（但不形成叶绿体）、能进行产氧性光合作用的大型原核生物,概 念,3蓝细菌(Cyanobacteria,2021/2/25,食品学院 王

6、丽,17,特 性,1）分布极广,从热带到两极，从海洋到高山，到处都有它们的踪迹。土壤、岩石、以至在树皮或其它物体上均能成片生长,许多蓝细菌生长在池塘和 湖泊中，在夏、秋两季大 量繁殖，并形成胶质团浮 于水面，形成“水花”，使 水体变色,2021/2/25,食品学院 王丽,18,2）形态差异极大，有球状、杆状和丝状等形态,Nonfilamentous cyanobacteria,Filamentous Cyanobacterium, Anabaena sp. (SEM x5,000,2021/2/25,食品学院 王丽,19,2021/2/25,食品学院 王丽,20,3）细胞中含有叶绿素a，进行产

7、氧型光合作用,蓝细菌被认为是地球上生命进化过程中第一个产氧的 光合生物,也是分布最广的最大的一类光合生物,4）具有原核生物的典型细胞结构： 细胞核无核膜，也不进行有丝分裂，细胞壁含胞壁酸和二氨基庚二酸，革兰氏染色阴性,5）营养极为简单，以硝酸盐或氨作为氮源。多数能固氮，其异形细胞（heterocyst）是进行固氮的场所,2021/2/25,食品学院 王丽,21,6）分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣，因此具有强的抗干旱能力,7）蓝细菌不具鞭毛,但大多数通过丝状体的旋转,逆转和弯曲可以滑行,有的还可进行光趋避运动,8）许多种类细胞质中有气泡，使菌体漂浮，保持在光线最充足的地方，以利光合作用,2021/2

8、/25,食品学院 王丽,22,蓝细菌与人类的关系,1）重大的经济价值,具有固氮能力，是良好的绿肥,Eg.满江红鱼腥蓝细菌（Anabaena azollae,2021/2/25,食品学院 王丽,23,食用种类,Eg.发菜念珠蓝细菌（Nostoc flagelliforme） 普通木耳念珠蓝细菌（N.commune or 葛仙米、地耳） 盘状螺旋蓝细菌（Spirulina platensis） 最大螺旋蓝细菌（S.maxima,2021/2/25,食品学院 王丽,24,2）危害,海水“赤潮”和湖泊“水华”的元凶，给渔业和养殖业带来严重危害,少数种类可产生诱发人类肝癌的毒素 Eg.微囊蓝细菌属（Mi

9、crocystis,2021/2/25,食品学院 王丽,25,4 古细菌 The Archaebacteria,2021/2/25,食品学院 王丽,26,原核生物中，古细菌和真细菌在细胞形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传物质存在方式等方面相类似，因而同属原核生物。 但古细菌的细胞壁、细胞膜、 16S rRNA 中核苷酸顺序等都与真细菌的不同，也与真核生物不同。 古细菌不仅在细胞化学组成上更是在分子生物学水平上不同于同属于原核生物的细菌以及真核生物，是另一类特殊生物类群。 大多生活在超高温、高酸碱度、高盐浓度、严格无氧状态等极端环境中或生命出现初期的自然环境,2021/2/25,食品学院 王丽,

10、27,Three groups of archaebacteria,1.产甲烷古细菌 （The methanogens）, strict anaerobes that produce methane (CH4) from carbon dioxide and hydrogen,2.极端嗜盐古菌群 （Extreme halophiles）, which require high concentrations of salt for survival,3.极端嗜热的古菌群（Thermophiles）, which normally grow in hot environments,2021/2/2

11、5,食品学院 王丽,28,C02 + 4 H2,CH4 + 2 H2O,CH3 C00 H,C02 + CH4,产甲烷古细菌 Methanogenic bacteria,可在严格厌氧环境下利用简单二碳和一碳化合物或 CO 2 生存和产甲烷,2021/2/25,食品学院 王丽,29,生活在很高浓度甚至接近饱和浓度盐环境中的古菌。 细胞形态为杆形、球形和三角形、多角形、方形、盘形等多形态。 革兰氏反应阴性，极生鞭毛，运动或不运动。好氧或兼性厌氧。 主要分布于盐湖、晒盐场、高盐腌制品等环境，可引起腌制品等腐败和脱色,极端嗜盐古菌群 Extreme halophilic bacteria,2021/2

12、/25,食品学院 王丽,30,细胞呈球形、杆形、丝状或不规则裂片状，好氧或兼性厌氧或严格厌氧，生长要求的温度范围为 45 oC-110 ，最适为 70 oC-105 ，且要求 pH 为 1-3 的高酸度环境。 主要分布于含硫温泉、火山口、燃烧后的煤矿等环境,极端嗜热的古菌群 Extremely thermophilic bacteria,2021/2/25,食品学院 王丽,31,5 其他的原核微生物,立克次氏体 Rickettsia 衣原体 Chlamydia 支原体 Mycoplasma 是G-，介于细菌和病毒之间的原核微生物,2021/2/25,食品学院 王丽,32,立克次氏体（Ricke

13、ttsia） 1. 概 念,立克次氏体是大小介于通常的细菌与病毒之间，在许多方面类似细菌，专性活细胞内寄生的原核微生物,立克次氏体：专性寄生于真核细胞内G-原核生物,类立克次氏体细菌（RLB）：侵染植物的立克次氏体,2021/2/25,食品学院 王丽,33,2. 特 性,1）某些性质与病毒相近,专性活细胞寄生物，除五日热（战壕热）立克次氏体（Rickettsia wolhynica）外均不能在人工培养基上生长繁殖,2021/2/25,食品学院 王丽,34,大小介于病毒与一般细菌之间，其中伯氏立克次氏体（Rickettsia burneti）能通过细菌过滤器,一般个体：球状体：0.2-0.5 m

14、m； 杆状体：0.3-0.5 0.3-2 mm,2021/2/25,食品学院 王丽,35,2）从一种宿主传至另一宿主的特殊生活方式,主要以节肢动物（虱、蜱、螨等）为媒介，寄生在它们的消化道表皮细胞中，然后通过节肢动物叮咬和排泄物传播给人和其他动物,2021/2/25,食品学院 王丽,36,衣原体（Chlamydia） 1. 概 念,衣原体介于立克次氏体与病毒之间，能通过细菌滤器，专性活细胞内寄生的一类原核微生物,过去误认为“大病毒”，但它们的生物学特性更接近细菌而不同于病毒,2021/2/25,食品学院 王丽,37,在宿主细胞内观察到的 衣原体微菌落（microcolony,2021/2/25

15、,食品学院 王丽,38,1）细胞结构与细菌类似,2）细胞呈球形或椭圆形，直径0.2-0.3 mm，能通过细菌滤器,具有类似的细胞壁，70S核糖体也是由30S和50S二个亚基组成,2. 特 性,3）专性活细胞内寄生,2021/2/25,食品学院 王丽,39,沙眼衣原体是人类砂眼的病原体，甚至引起结膜炎、角膜炎、角膜血管翳等临床症状，成为致盲的重要原因,1956年，我国微生物学家汤飞凡等应用鸡胚卵黄囊接种法，在国际上首先成功地分离培养出沙眼衣原体,4）广泛寄生于人类、哺乳动物及鸟类，少数致病,5）衣原体不耐热，60 10min即被灭活，但它不怕低温，冷冻干燥可保藏多年。 对红霉素、氯霉素、四环素敏

16、感,2021/2/25,食品学院 王丽,40,支原体（Mycoplasma）1. 概 念,支原体又称类菌质体，是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄生生活的最小型原核生物。多数为致病菌,支原体：人或动物的致病菌,类支原体（MLO）：侵染植物的支原体,2021/2/25,食品学院 王丽,41,1）无细胞壁，只有细胞膜，细胞形态多变,2. 特 性,2021/2/25,食品学院 王丽,42,2）个体很小，能通过细菌过滤器，被认为是最小的可独立生活的细胞型生物。 They are the smallest organisms capable of self-reproduction. 球状体：0.2-0.25 um，最小达0.1 um；丝状体最长可达150 um，因细胞柔软且具扭曲性，致使细胞能通过孔径比自身小得多的过滤器,2021/2/25,食品学院 王丽,43,3）可进行人工培养，但营养要求苛刻